遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)計與反思

1、第二章 遺傳的物質(zhì)根底教學(xué)設(shè)計與反思第二節(jié) DNA 是主要的遺傳物質(zhì)一教學(xué)目的：1. DNA是主要的遺傳物質(zhì)。二教學(xué)重點1 .肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。2. 噬菌體侵染細(xì)菌實驗的原理和過程。三教學(xué)難點1 .肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。 四教學(xué)用具：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗過程圖、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗過程圖及多媒 體教學(xué)器材。五教學(xué)方法：討論、講述、提問。六教學(xué)設(shè)計 首先復(fù)習(xí)有關(guān)內(nèi)容：細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的根本單位，細(xì)胞內(nèi)的生命物質(zhì)叫原 生質(zhì)。在原生質(zhì)的各種成分中，何者是遺傳物質(zhì)呢？首先，由教師采用設(shè)問、自答的方 式，介紹人類對遺傳物質(zhì)的探究歷史。1. 人類對遺傳現(xiàn)象、遺傳規(guī)律的探究

2、一直沒有停止，并且還在不斷深入。當(dāng)初摩爾根雖然證明了染色體是基因的載體， 但染色體究竟是由什么物質(zhì)組成的？基因的化學(xué) 構(gòu)成是什么？基因為何能傳遞遺傳信息？這些問題仍然有待進(jìn)一步去解決。雖然當(dāng)時已經(jīng)發(fā)現(xiàn)核酸是組成細(xì)胞核的主要成分，而且也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)核酸中有四種不同的堿基， 但是人們卻誤認(rèn)為核酸是由四種核苷酸組成的單調(diào)均勻的大分子，因此，許多生物學(xué)家 不相信核酸會是千變?nèi)f化的基因的載體，他們認(rèn)為蛋白質(zhì)才可能是遺傳物質(zhì)。為什么蛋白質(zhì)會被認(rèn)為是遺傳物質(zhì)呢？這是因為 20 世紀(jì)以來，人們發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì) 的種類越來越多，功能也越來越廣泛，一切生命活動，包括遺傳特性的表現(xiàn)都離不開蛋 白質(zhì)。如我們在前面學(xué)習(xí)過的起催

3、化作用的酶、起免疫作用的球蛋白，以及一些對生命 活動起調(diào)節(jié)作用的激素。據(jù)估計，人體中的蛋白質(zhì)不少于十萬種。因此，許多生物學(xué)家 都認(rèn)為，只有蛋白質(zhì)才有可能是復(fù)雜基因的載體。2. 在核酸和蛋白質(zhì)中究竟誰是基因的載體呢？我們首先要從理論上推斷一下作為 遺傳物質(zhì)必須具備哪些特點，如果我們能夠用實驗來證明某種物質(zhì)具備這些特點，我們 就能確定到底哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。用“遺傳物質(zhì)必須具備哪些根本特點才能使生物的 遺傳現(xiàn)象成為可能？的問題將教學(xué)轉(zhuǎn)入下一階段：l “我國民間有句俗話說： 龍生龍，鳳生鳳，老鼠生兒會打洞。 '這句俗話說的 就是生物的遺傳現(xiàn)象。我們研究生物的遺傳現(xiàn)象是從性狀入手去進(jìn)行研究的。

4、 從這個 現(xiàn)象可以推出結(jié)論：“生物的性狀在前后代表現(xiàn)出連續(xù)性。它的遺傳物質(zhì)必定能夠進(jìn)行 自我復(fù)制 。這個推斷學(xué)生可能只能說出： “遺傳物質(zhì)能夠復(fù)制，保證生物的連續(xù)性 ， 不會一下子說完全。教師要把握住“復(fù)制和“連續(xù)性這兩個關(guān)鍵點。這里的“復(fù)制 是“自我復(fù)制，不是被動地、接受外來指令進(jìn)行的復(fù)制。而是在生物體內(nèi)、自發(fā)地對 這種物質(zhì)進(jìn)行翻版或拷貝。這里的“連續(xù)性學(xué)生可能不會很好地區(qū)分是“生命的連續(xù) 性還是“性狀的連續(xù)性 。教師要通過不斷地追問使學(xué)生明確： “自我和“性狀這 兩個關(guān)鍵點。2對于遺傳物質(zhì)應(yīng)該“ 能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制新陳代謝過程和性狀的這個特點，學(xué)生不會自發(fā)地推論出來。教師可以通

5、過“性狀主要是通過什么物質(zhì)表現(xiàn) 出來的？也可以通過復(fù)習(xí)前面講過的如“蛋白質(zhì)對某種性狀血型、酶、激素等的 控制作用以及“蛋白質(zhì)是一切生命活動的表達(dá)者這一結(jié)論，使學(xué)生意識到：“性狀主要是通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)出來的。這時結(jié)合上面的推論：“遺傳物質(zhì)應(yīng)能保證生物性狀的 連續(xù)性，而“性狀主要是通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)出來的，教師可以提問：“那么，遺傳物質(zhì) 是否會與蛋白質(zhì)有關(guān)呢？答案當(dāng)然是肯定的?！斑z傳物質(zhì)可能就是蛋白質(zhì)，或者能夠控制蛋白質(zhì)的合成，并通過控制蛋白質(zhì)的合成來影響生物的性狀。這一結(jié)論的得出就不難被學(xué)生接受了。3從“某種物質(zhì)作為遺傳物質(zhì)它的結(jié)構(gòu)可能是相對穩(wěn)定，不易變化，還是相對不 穩(wěn)定，極易變化的呢？這一提問可引

6、導(dǎo)學(xué)生對遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行思考和推論， 學(xué)生可能會想到：“遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可能應(yīng)該是穩(wěn)定的、不變的。對這個過于絕對的推斷教師可以再提問：“如果遺傳物質(zhì)穩(wěn)定到了絕對不變的程度，那么生物就應(yīng)該是絕對不變的。你認(rèn)為這個推論與實際情況相符合嗎？在這時學(xué)生自然會意識到：“遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)在根本穩(wěn)定的前提下，也應(yīng)該而且可能發(fā)生少量的變化。 這時教師要再予以 補(bǔ)充：“這些遺傳物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上的少量變化，還應(yīng)該是可遺傳的。至此，教師可進(jìn)行關(guān) 于遺傳物質(zhì)特點的小結(jié)并做板書，寫出遺傳物質(zhì)的四個特點。3 遺傳物質(zhì)必須具有以下特點：1分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性；2能夠自我復(fù) 制，前后代保持一定的連續(xù)性；3能產(chǎn)生可以遺傳的

7、變異；4能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合 成，從而控制新陳代謝過程和性狀。4 在前面教材內(nèi)容中，我們學(xué)習(xí)過細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用，其中很 關(guān)鍵的一個知識點是染色體的復(fù)制與傳遞規(guī)律， 也就是說，染色體在生物的傳種接代中， 能夠保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性。由此，可認(rèn)為染色體在遺傳上起著主要作用，正是因 為染色體連綿不斷地向后代傳遞，才使生物的后代具有與親代相似的性狀。染色體的化 學(xué)成分主要是DNA和蛋白質(zhì)，那么，DNA和蛋白質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)呢？在 20世紀(jì)50年代 前人們還不清楚，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)寄生在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的病毒噬菌體僅由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成，與染色體成分相似，通過侵染實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。在此

8、年代還利用肺炎雙球菌做轉(zhuǎn)化實驗，發(fā)現(xiàn) DNA具有轉(zhuǎn)化功能，是遺傳物質(zhì)。一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗閱讀課本內(nèi)容，思考如下問題：1將無毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠怎樣？不死亡2將有毒性的S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠怎樣？患敗血癥死。3將加熱殺死后的 4將無毒性的R 型活細(xì)菌與加熱殺死 后的S型細(xì)菌混合后， 注射到小鼠體內(nèi)，小鼠 怎樣？患敗血癥死亡。5為什么將兩種 不死亡的細(xì)菌混合后 會致死呢？因為混合 后的細(xì)菌中，被轉(zhuǎn)化為 有毒性的S型細(xì)菌，而 且這種性狀的轉(zhuǎn)化可S型活細(xì)菌t r活細(xì)11J脂類蛋白質(zhì)RNADNAS型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠怎樣？不死亡。多糖DNA水解物分別與R型活細(xì)菌混合培

9、養(yǎng)； J ERR以遺傳6那么這種轉(zhuǎn)化因子是什么呢？通過從 S型活細(xì)菌中提取DNA蛋白質(zhì)和多糖等 物質(zhì)，分別參加到R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中與R型細(xì)菌共同培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有 DNA才能 夠使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。注意：S型細(xì)菌體內(nèi)DNA不受加熱影響，當(dāng)與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)時，S型細(xì)菌DNA 進(jìn)入R型細(xì)菌體內(nèi)，這叫DNA專導(dǎo)。其結(jié)果在S型DNA的控制下，利用R型細(xì)菌體內(nèi)的 化學(xué)成分，合成了 S型細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì)，從而組成了具有毒性 S型細(xì)菌。用各種酶分別處理S型細(xì)菌的DNA蛋白質(zhì)和莢膜多糖，分別進(jìn)行肺炎雙球菌轉(zhuǎn) 化實驗的第四步，只有DNA被處理后，小鼠正常

10、生長，也充分說明了 DNA是遺傳物質(zhì)， 其他物質(zhì)都不是遺傳物質(zhì)。二、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗因為噬菌體的結(jié)構(gòu)成分比擬簡單，所以用它來做分析研究非常方便?！皩嶒炇怯珊諣?希和他的學(xué)生蔡斯在19511952年做的。他們分別用兩種放射性同位素 32P和35S對兩 組噬菌體進(jìn)行了巧妙的標(biāo)記：一組用放射性同位素35S個標(biāo)記噬菌體內(nèi)部的DNA另一組 用放射性同位素 S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。由于放射性物質(zhì)會不斷放出射線，可以 檢測出來，這樣通過觀察放射性物質(zhì)的行蹤，就可以判斷放射性物質(zhì)在噬菌體侵染細(xì)菌 過程中的行蹤，從而判斷 DNA和蛋白質(zhì)在生物遺傳過程中的作用了。 如下列圖：親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體實

11、驗結(jié)論32P標(biāo)記DNA有32P標(biāo)記DNADNAt 32P標(biāo)記DNA分子具有連續(xù) 性，是遺傳物質(zhì)35s標(biāo)記蛋白質(zhì)無35s標(biāo)記蛋白 質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無35s標(biāo) 記結(jié)論：我們能夠得出什么結(jié)論呢？ “首先，是噬菌體的DNAS入了細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部，蛋白質(zhì)并沒有進(jìn)入其中。但是在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部卻產(chǎn)生出了新的既有DNA又有蛋白質(zhì)的噬菌體。這種現(xiàn)象告訴我們什么呢？ 顯然，新噬菌體的DNA是在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的，噬菌體的蛋白質(zhì)是在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成的。這個結(jié)論學(xué)生自然會形成?！爸挥惺删w的DNA 進(jìn)入了細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部，而噬菌體的蛋白質(zhì)并沒有進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部，這個事實說明了什 么呢？ “這一事實說明：進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的噬菌體 DNA不

12、僅攜帶了 DNA自我復(fù)制的遺 傳信息，而且也攜帶了指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的遺傳信息，具有我們分析過的遺傳物質(zhì)所應(yīng)具 有的四個特點中的兩個特點一一能夠自我復(fù)制和能夠控制蛋白質(zhì)的合成。由此可見，DNA是遺傳物質(zhì)。德爾布呂克、盧里亞、赫爾希因發(fā)現(xiàn)噬菌體的復(fù)制機(jī)理和遺傳結(jié)構(gòu)共享 1969年的諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。上述實驗結(jié)果說明：在噬菌體中，親代和子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是 DNA而不 是蛋白質(zhì)。也就是說，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA®傳給后代的，因此， DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。三、現(xiàn)代科學(xué)研究證明，遺傳物質(zhì)除了 DNA以外，還有RNA有些病毒不含有DNA 只含有蛋白質(zhì)和RNA如煙草花

13、葉病毒。在這些病毒中，RNA是遺傳物質(zhì)。因為絕大多 數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。四、習(xí)題反應(yīng)1、所有病毒的遺傳物質(zhì)是D 。A.都是DNAB. 都是RNAC.是 DNA和 RNAD.是 DNA或 RNA2、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，除了證明 DNA是遺傳物質(zhì)外，還附帶能夠說明 DNA勺什么 特點?( AC )A.能進(jìn)行自我復(fù)制，上下代保持連續(xù)性。B.是生物的主要遺傳物質(zhì)。C.能控制蛋白質(zhì)的合成。D.能產(chǎn)生可遺傳的變異。3、把煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)外殼別離后分別接種到正常的煙草葉片上，那么發(fā) 生煙草花葉病的是AC A.接種RNA的植株B.接種蛋白質(zhì)外殼的植株C.接種煙草

14、花葉病毒的植株D.所有接種過的植株4、以下各項中，不屬于S型肺炎雙球菌特性的是C 。A.菌落光滑B.有多糖莢膜C.無毒性D.能使小鼠患肺炎5、 某科學(xué)家做的“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，分別用同位素32P、35S做了如下表所示的 標(biāo)記：噬菌體(T4)成分細(xì)菌(大腸桿菌)成 分核苷酸標(biāo)記32P31P氨基酸32s標(biāo)記35s此實驗所得的結(jié)果是：子噬菌體與母噬菌體的外形和侵染特性均相同，請分析答復(fù): 1子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是：9、中2子噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素是：35S3此實驗證明了： DNA是遺傳物質(zhì)。七板書§ .1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)D定的穩(wěn)定A是主要的染色體是遺

15、傳物質(zhì)的主要載體 1.從生殖過程分析：親子代間染色體保持 性和連續(xù)性2.從染色體化學(xué)組成分析：DNA在染色體上含量穩(wěn)定,遺傳物質(zhì)生物的遺傳方式根據(jù)遺傳物質(zhì)存在部位劃分1.細(xì)胞核遺傳：受細(xì)胞核內(nèi)主遺傳物質(zhì)的同作用遺的傳保持一定質(zhì)的控制2.細(xì)胞質(zhì)遺傳：受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制共結(jié)果謝的過程和性狀連續(xù)性3.能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制新陳代遺傳物質(zhì)的特點：1.分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性2.能夠自我復(fù)制，使前后代 的4.能夠產(chǎn)生可遺傳的變異噬菌體的根本結(jié)構(gòu) 1.外殼：蛋白質(zhì)2.內(nèi)部：DNA分子W1DNADNA 和蛋白質(zhì)4.組裝成子代噬菌體5.釋放出噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 新的噬菌體結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)生

16、物的遺傳物質(zhì) 1.絕大多數(shù)生物，如真核生物、原核生物、只含 DNA的病 毒，以DNA乍為遺傳物質(zhì)；2.局部生物，如煙草花葉病毒，以RNA作為遺傳物質(zhì)八 教學(xué)反思：?DNA是主要的遺傳物質(zhì)?是中職教材?作物遺傳與育種?第二章第二節(jié)內(nèi)容，學(xué)生 剛剛接觸到遺傳和變異的相關(guān)知識，對什么是遺傳和變異沒有感性上的認(rèn)識，也無理性 的認(rèn)識，所以如何調(diào)動學(xué)生的積極性，充分參與到學(xué)習(xí)與認(rèn)知的過程中來，是教師上這 節(jié)課的重要目標(biāo)。為了上好這節(jié)課，我從指導(dǎo)思想、教學(xué)方法、學(xué)法及教學(xué)目標(biāo)等各方 面做了充分的準(zhǔn)備。在教學(xué)指導(dǎo)思想上，以學(xué)生為中心，在整個教學(xué)過程中由教師起組織者、指導(dǎo)者、 幫助者和促進(jìn)者的作用，利用情景、協(xié)

17、作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、 積極性和首創(chuàng)精神，最終到達(dá)使學(xué)生有效地實現(xiàn)對當(dāng)前所學(xué)知識意義建構(gòu)的目的。在教學(xué)方法的設(shè)計，上本節(jié)課我主要采用支架式的建構(gòu)主義的教學(xué)方法，充分結(jié) 合教材特點和學(xué)生實際，根據(jù)本節(jié)課的知識特點，先建立知識框架，在教師情景創(chuàng)設(shè)的 引導(dǎo)下，通過介紹科學(xué)家的實驗格里菲思、艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗以及噬菌體侵 染細(xì)菌的實驗，引導(dǎo)學(xué)生思考和分析問題，再通過小組間的協(xié)商、討論，以及從自己 設(shè)計的實驗來驗證自己的推測，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和自信心，并讓學(xué)生掌握實驗設(shè)計 的一般步驟和培養(yǎng)其科學(xué)精神。在學(xué)法設(shè)計上，讓學(xué)生用探索法、發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識，用書本上了解的經(jīng)典實驗 的原

18、理及過程轉(zhuǎn)化為自己設(shè)計實驗的根底，并尋求答案。指導(dǎo)學(xué)生探索遺傳物質(zhì)是 DNA 而不是蛋白質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力。本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)主要包括三個方面，第一是知識目標(biāo)，要求學(xué)生了解肺炎雙球 菌的轉(zhuǎn)化實驗及噬菌體侵染細(xì)菌的過程，然后通過歸納和比擬理解DNA是主要的遺傳物 質(zhì)；第二是能力目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)研究的一般方法，培養(yǎng)、學(xué)生分析、思考、探 究的能力，以及初步學(xué)會實驗設(shè)計的思路及過程；第三是情感目標(biāo)，主要要求學(xué)生學(xué)習(xí) 科學(xué)家刻苦專研，勤于思考，鍥而不舍，堅韌不拔的精神，其次讓學(xué)生在課堂上通過發(fā) 現(xiàn)問題，探索奧秘， 發(fā)表見解， 能提高對自我價值的認(rèn)識， 并感到學(xué)習(xí)成功帶來的快樂。上完這節(jié)課后，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況是令人滿意的，到達(dá)了我的預(yù)期目的。在某些方面 還到達(dá)了另人意想不到的效果，值得我在今后的教學(xué)中認(rèn)真借鑒。1 、只要教師充分創(chuàng)設(shè)問題情景，不管學(xué)生學(xué)習(xí)能力的上下，都能參與到學(xué)習(xí)中來， 我覺得這是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。比方開始我就創(chuàng)設(shè)情景：假設(shè)我們都回到